利用航天器和地基数据研究磁层动力学

本项目分析欧洲航天局/中国科学院（ESA/CAS）SMILE任务及地面仪器的数据，研究地球磁层动力学。研究旨在加深对磁层与电离层相互作用的理解，并为改进空间天气预报作出贡献。候选人应具备物理学背景和计算技能，掌握 Python 或 Matlab 等编程语言。

职位描述 项目详情：地球磁层是近地空间环境，主要受地球磁场支配，其中包含能量从数电子伏特（eV）到兆电子伏特（MeV）不等、相互重叠的无碰撞等离子体群体。磁环境与太阳风相互作用，会驱动从几分钟到数小时、数天乃至数年不同时间尺度的多种动力学过程。这些过程可将粒子加速至高能，产生波动并导致粒子沉降，从而形成极光等现象。磁层动力学既是研究基础等离子体物理过程的理想实验室，也会直接影响人类生活和技术，并表现为空间天气。 穆拉德空间科学实验室（MSSL）长期处于磁层研究前沿。近期研究主要围绕欧洲航天局 Cluster II 任务展开，该任务提供了近地空间环境近100航天器年的观测资料。现在，研究也将利用2026年5月发射的先进 ESA/CAS SMILE 任务。成功入选者将有机会使用遥感数据，尤其是 SMILE 软X射线成像仪和紫外成像仪的数据，并结合原位等离子体测量，进一步理解地球磁环境并成为 SMILE 联盟的积极成员。此外，还可使用地面仪器研究磁层动力学与电离层之间的联系。 研究磁层动力学将使学生能够设计、使用并解读先进数据分析技术。学生须在本地和国际科学会议以及 SMILE 联盟活动中报告成果，并探讨研究结果对空间天气理解和预报的影响。 期望具备的知识和技能：物理学本科学位，并对太阳或空间等离子体物理有浓厚兴趣；熟练掌握相关编程语言（IDL、Matlab、Python）并具备较强计算能力；具备良好的统计和数学能力。

入学要求：须拥有物理学本科相关学科的英国高等二等荣誉学士学位；或拥有英国大学颁发的二等学士学位及硕士学位；亦可持有同等海外学历。

申请方式：STFC资助的博士生名额将于2027年10月1日开始，申请开放至2027年1月22日。申请详情请参阅“博士项目与申请流程｜数学与物理科学学院”网站。